JP2022104805A - Lens drive device, camera device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スマートフォン等の電子機器に用いられるレンズ駆動装置、カメラ装置、及び電子機器に関する。 The present invention relates to a lens driving device, a camera device, and an electronic device used in an electronic device such as a smartphone.
OIS(Optical Image Stabilizer)機能とAF(Auto Focus)機能とを併有するレンズ駆動装置の中には、潜望式と称されるものがある。潜望式のレンズ駆動装置では、レンズ体と画像センサが、被写体からの光の入射方向と直交する方向に並べて配置されており、被写体からの光がプリズムやミラーにより反射され、レンズ体を透過し、画像センサに集束し、画像センサにより画像信号に変換される。この種のレンズ駆動装置に関わる技術を開示した文献として、特許文献1がある。特許文献1のレンズ駆動装置は、固定部と、可動部と、弾性素子と、駆動アセンブリと、サスペンションワイヤとを有する。固定部は、ハウジング、ベース、フレーム、および、回路基板を有し、可動部は、キャリアを有する。回路基板が、電気信号を送信して駆動アセンブリを制御し、OIS機能とAF機能を実行する。 Among the lens drive devices having both an OIS (Optical Image Stabilizer) function and an AF (Auto Focus) function, there is a lens drive device called a latent type. In a latent lens drive device, a lens body and an image sensor are arranged side by side in a direction orthogonal to the incident direction of light from the subject, and the light from the subject is reflected by a prism or a mirror and transmitted through the lens body. Then, the lens is focused on the image sensor and converted into an image signal by the image sensor. Patent Document 1 is a document that discloses a technique related to this type of lens driving device. The lens driving device of Patent Document 1 includes a fixed portion, a movable portion, an elastic element, a driving assembly, and a suspension wire. The fixed part has a housing, a base, a frame, and a circuit board, and the movable part has a carrier. The circuit board sends electrical signals to control the drive assembly and perform OIS and AF functions.
特許文献1のレンズ駆動装置は、ベース上に回路基板が配置され、サスペンションワイヤがベース及び回路基板の両者を貫通して設けられており、サスペンションワイヤがベースの下側から回路基板にはんだ付けされ、回路基板に支持及び電気接続されていた。しかしながら、このような構成では、回路基板が樹脂部品であり、サスペンションワイヤの安定した支持特性が得られにくいという問題があった。 In the lens drive device of Patent Document 1, a circuit board is arranged on a base, a suspension wire is provided so as to penetrate both the base and the circuit board, and the suspension wire is soldered to the circuit board from the lower side of the base. , Supported and electrically connected to the circuit board. However, in such a configuration, the circuit board is a resin component, and there is a problem that it is difficult to obtain stable support characteristics of the suspension wire.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、サスペンションワイヤが回路基板に電気接続されてもサスペンションワイヤの安定した支持特性を得ることができるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a lens driving device capable of obtaining stable support characteristics of a suspension wire even when the suspension wire is electrically connected to a circuit board. do.
上記課題を解決するため、本発明の好適な態様であるレンズ駆動装置は、金属部材が埋め込まれたベースと、前記ベースの上に配置された回路基板と、レンズ体を前記ベースに対して移動させるための駆動源に電気接続するサスペンションワイヤとを具備し、前記金属部材は、前記回路基板及び前記サスペンションワイヤと、上下方向から見たときに互いに異なる位置で電気接合固定されている。 In order to solve the above problems, in a lens driving device according to a preferred embodiment of the present invention, a base in which a metal member is embedded, a circuit board arranged on the base, and a lens body are moved with respect to the base. A suspension wire that is electrically connected to a drive source for making the metal member is provided, and the metal member is electrically joined and fixed to the circuit board and the suspension wire at different positions when viewed from the vertical direction.
この態様において、前記金属部材は、上下方向に貫く2つの貫通孔を有し、前記サスペンションワイヤは、前記2つの貫通孔のうちの一方の貫通孔にその下端部分が挿入されて下面側から前記金属部材にはんだ付けされて電気接合固定され、前記回路基板は、前記2つの貫通孔のうちの他方の貫通孔を介して下面側から前記金属部材にはんだ付けされて電気接合固定されてもよい。 In this embodiment, the metal member has two through holes penetrating in the vertical direction, and the suspension wire has a lower end portion inserted into one of the two through holes so that the lower end portion thereof is inserted from the lower surface side. The circuit board may be soldered to the metal member and electrically bonded and fixed, and the circuit board may be soldered to the metal member from the lower surface side via the through hole of the other of the two through holes and electrically bonded and fixed. ..
また、前記他方の貫通孔の方が前記一方の貫通孔よりも大きくしてもよい。 Further, the other through hole may be larger than the one through hole.
また。前記金属部材における前記貫通孔の周辺は、下側に折り曲げられて、はんだの収容空間が形成されていてもよい。 Also. The periphery of the through hole in the metal member may be bent downward to form a solder accommodating space.
また、前記収容空間は、それぞれ前記貫通孔を中心とした円錐台形状に形成されていてもよい。 Further, the accommodation space may be formed in a truncated cone shape centered on the through hole.
また、前記回路基板には、電気接続用のパッドが設けられており、このパッドが前記金属部材にはんだ付けされてもよい。 Further, the circuit board is provided with a pad for electrical connection, and this pad may be soldered to the metal member.
また、前記パッドは外部電源に接続されていてもよい。 Further, the pad may be connected to an external power source.
また、前記レンズ体を取り付けるための取り付け部を有するキャリアと、前記かキャリアに取り付けられる前記駆動源であるコイルと、前記サスペンションワイヤと前記コイルに電気接続される板ばねと、をさらに具備してもよい。 Further, a carrier having an attachment portion for attaching the lens body, a coil as the drive source attached to the carrier, and a leaf spring electrically connected to the suspension wire and the coil are further provided. May be good.
また、前記回路基板の下面に電気部品が取り付けられており、前記ベースに前記電気部品の収容空間が設けられていてもよい。 Further, an electric component may be attached to the lower surface of the circuit board, and a space for accommodating the electric component may be provided on the base.
本発明の別の好適な態様であるカメラ装置は、上記のレンズ駆動装置を備えることを特徴とする。 Another preferred embodiment of the present invention is a camera device including the above-mentioned lens driving device.
本発明の別の好適な態様である電子機器は、上記のカメラ装置を備えることを特徴とする。 Another preferred embodiment of the present invention is an electronic device including the above-mentioned camera device.
本発明によるレンズ駆動装置は、金属部材が埋め込まれたベースと、前記ベースの上に配置された回路基板と、レンズ体を前記ベースに対して移動させるための駆動源に電気接続するサスペンションワイヤとを具備し、前記金属部材は、前記回路基板及び前記サスペンションワイヤと、上下方向から見たときに互いに異なる位置で電気接合固定されている。回路基板は、ベースに埋め込まれた金属部材に電気接合固定され、サスペンションワイヤは、その金属部材に電気接合固定される。よって、サスペンションワイヤは回路基板に電気接続され且つベースに埋め込まれた金属部材に固定されることになり、サスペンションワイヤの安定した支持特性を得ることができるレンズ駆動装置を提供することができる。 The lens drive device according to the present invention includes a base in which a metal member is embedded, a circuit board arranged on the base, and a suspension wire electrically connected to a drive source for moving the lens body with respect to the base. The metal member is electrically joined and fixed to the circuit board and the suspension wire at different positions when viewed from the vertical direction. The circuit board is electrically joined and fixed to the metal member embedded in the base, and the suspension wire is electrically joined and fixed to the metal member. Therefore, the suspension wire is electrically connected to the circuit board and fixed to the metal member embedded in the base, and it is possible to provide a lens driving device capable of obtaining stable support characteristics of the suspension wire.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。図1に示すように、本発明の一実施形態であるレンズ駆動装置1を含むカメラ装置2は、スマートフォン9に収容される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
カメラ装置2は、画像センサ3と、被写体からの光を反射するミラー4と、ミラー4で反射した光を画像センサ3に導くレンズ体5と、レンズ体5を駆動するレンズ駆動装置1と、を有する。
The
以降は、被写体からの光が入射する方向を適宜Y方向という。また、ミラー4で反射した光がレンズ体5に向かう一方向をX方向といい、Y方向及びZ方向の両方と直交する方向をZ方向という。また、+Y側を上側、-Y側を下側、+X側を後側、-X側を前側、+Z側を左側、-Z側を右側と称することがある。 Hereinafter, the direction in which the light from the subject is incident is appropriately referred to as the Y direction. Further, one direction in which the light reflected by the mirror 4 is directed toward the lens body 5 is referred to as an X direction, and a direction orthogonal to both the Y direction and the Z direction is referred to as the Z direction. Further, the + Y side may be referred to as an upper side, the −Y side may be referred to as a lower side, the + X side may be referred to as a rear side, the −X side may be referred to as a front side, the + Z side may be referred to as a left side, and the −Z side may be referred to as a right side.
レンズ駆動装置1は、ケース11、フレーム12、OIS用第1コイル13、上側板ばね14、キャリア15、OIS用第2コイル16、下側板ばね17、OIS用磁石18、ホルダ19、AF用磁石20、検知用磁石21、AF用コイル22、FPC23、サスペンションワイヤ24、及びベース25を有する。このうち、キャリア15、OIS用第2コイル16、及び検知用磁石21は、可動部を構成する。また、OIS用磁石18、ホルダ19、及びAF用磁石20は、中間部材を構成する。また、ケース11、フレーム12、OIS用第1コイル13、AF用コイル22、FPC23、及びベース25は、固定部を構成する。
The lens drive device 1 includes a
可動部は、上側板ばね14及び下側板ばね17を介して、中間部材のホルダ19に支持されている。可動部は、中間部材に対してY方向に移動可能である。中間部材は、サスペンションワイヤ24を介して、固定部のベース25に支持されている。中間部材は、支持している可動部とともに、固定部に対してX方向及びZ方向に移動可能である。これにより、可動部は、固定部に対してX方向、Y方向及びZ方向に移動可能である。また、OIS用第1コイル13、OIS用第2コイル16、OIS用磁石18、AF用磁石20、AF用コイル22は、レンズ体5をベース25に対して移動させるための駆動源である。
The movable portion is supported by the
ケース11とベース25は、筐体として組み合わされる。ケース11の後側の壁の中央には第1開口110が設けられている。ケース11の前側の壁の中央から上側の壁に跨る部分には第2開口120が設けられている。
The
ベース25は、当該ベース25の本体を樹脂とし、該樹脂内に、金属板部材30、第1金属部材31、33を配置した状態で成形して形成される。ベース25の後側の縁には、上側に起立した起立部250がある。ベース25の上には、回路基板であるFPC23が配置される。
The
ベース25の樹脂本体の中央には、キャリア15に対応して開口部253が設けられている。開口部253は前側が広がったT字状をなしている。金属板部材30は、開口部253を塞ぐようにして樹脂本体に埋め込まれている。金属板部材30の表面は黒色層が形成されている。
An
第1金属部材31は、4つの腕部と交差部を有する十字状をなしている。第1金属部材33は、6つの腕部と1つの連結腕部と2つの交差部を有して2つの十字を繋げたような形状を有している。第1金属部材31には交差部に上下方向に貫く1つの貫通孔300が、第1金属部材33には2つの交差部のそれぞれに上下方向に貫く1つの貫通孔300が、設けられている。第1金属部材31、33の貫通孔300の周辺の各腕部は、連結腕部を除いて斜め下側に折り曲げられていて、各先端部分は水平になるようにさらに折り曲げられている。連結腕部は折り曲げられていない。
The
第1金属部材31における1つの貫通孔300のある交差部と、第1金属部材33における2つの貫通孔300のある交差部は、上下面とも、ベース25から露出している。左側の第1金属部材31、33における左側の腕部の先端部と、右側の第1金属部材31、33における右側の腕部の先端部は、ベース25から露出している。
The intersection with one through
ベース25の上面には、ダンパゲルの受部35が形成されている。受部35は、第1金属部材31の貫通孔300の周囲と、第1金属部材33の2つの貫通孔300のうち前側の貫通孔300の周囲を、それぞれ壁により囲って形成されている。ダンパゲルは粘弾性を有する樹脂であり、振動を減衰させる働きを有する。
A damper
ベース25の下面には、はんだの収容空間39が形成されている。収容空間39は、第1金属部材31、33によって形成された空間内に、貫通孔300を中心とした円錐台形状に窪んで形成されている。受部35と収容空間39に挟まれた領域において、第1金属部材31、33は上下面で露出する。
A
第1金属部材33の前側の貫通孔300及び第1金属部材31の貫通孔300には、サスペンションワイヤ24の下端が通されている。サスペンションワイヤ24は、ベース25を貫通し、収容空間39のはんだによって下面から第1金属部材33の前側の交差部及び第1金属部材31の交差部にはんだ付けされている。サスペンションワイヤ24は、これによって第1金属部材31、33に接合固定され、第1金属部材33に電気接続される。
The lower end of the
第1金属部材33の後側の交差部及び連結腕部も前側の交差部とともに上面が露出しており、第1金属部材33の後側の交差部も上下面で露出する。FPC23は、この第1金属部材33の後側の交差部の上面を覆うように取り付けられている。図8に示すように、FPC23の電気接続用のパッド320が、第1金属部材33の後側の交差部の上面側に載せられ、下面から貫通孔300を介して第1金属部材33とパッド320がはんだ付けされている。即ち、パッド320は第1金属部材33に電気接合固定される。パッド320は外部電源に接続されており、これにより、外部電源は、パッド320から第1金属部材33を経由して、サスペンションワイヤ24に電気接続される。サスペンションワイヤ24は上側板ばね14を経由してOIS用第2コイル16に電気接続される。
The upper surface of the rear intersection and the connecting arm portion of the
FPC23の下面には、電気部品であるX方向検知用ホール素子及びY方向検知用ホール素子が取り付けられている。ベース25には、X方向検知用ホール素子を収容するための収容空間37及びY方向検知用ホール素子を収容するための収容空間38が設けられている。ベース25の上面の左側と右側には、凸部36が設けられている。FPC23の上面において凸部36の周りにAF用コイル22が巻回されている。
An X-direction detection Hall element and a Y-direction detection Hall element, which are electrical components, are attached to the lower surface of the
フレーム12は、当該フレーム12の本体を樹脂とし、該樹脂内に第2金属部材126を配置した状態で成形して形成される。フレーム12の下端部からは、第2金属部材126の端部が突出している。第2金属部材126は電気配線を形成しており、フレーム12の補強用と電気配線用とを兼ねる。フレーム12の下端部は、ベース25に固定される。突出している第2金属部材126の端部は、FPC23と電気接続される。
The
フレーム12は、ベース25の左側から立ち上がる2つの立ち上げ部121と、右側から立ち上がる2つの立ち上げ部121と、左右の2つの立ち上げ部121をそれぞれつなぐ左右の水平部122と、左右の水平部122を連結する連結部123とを有する。2つの立ち上げ部121は、光軸方向で対向している。フレーム12の右側の水平部122の下面には、電気部品であるOIS用第1コイル13とZ方向検知用ホール素子が設けられていて、それぞれ第2金属部材126に電気接続されている。フレーム12の左側の水平部122の下面には、電気部品であるOIS用第1コイル13が設けられていて、第2金属部材126に電気接続されている。
The
ホルダ19は、ホルダ開口190を包囲する枠部191と、枠部191の左右の周縁部から前側に延在する第1壁部192とを有する。第1壁部192の前後左右の角部の下端には、Z方向に開いたU字凹部193が設けられている。第1壁部192の上面には、OIS用磁石18が設けられている。第1壁部192の下面には、AF用磁石20が設けられている。ホルダ19の上面には上側板ばね14が固定され、下面には下側板ばね17が固定されている。上側板ばね14は、ホルダ19の上側において、前後左右から内側に蛇行しながら延びるワイヤ状をなしている。下側板ばね17は、ホルダ19の下側において、前後左右から内側に蛇行しながら延びるワイヤ状をなしている。
The
キャリア15は、レンズ体5を支持するレンズ支持体である。キャリア15は、筒体151と、筒体151の左側及び右側の周縁部から前側に延在する第2壁部152とを有する。第2壁部152は、筒体151の前部において上側部分と下側部分が切り取られることによって形成されている。筒体151には、貫通孔150がある。貫通孔150はレンズ体5の取り付け部であり、レンズ体5は、レンズ駆動装置1の完成後に、キャリア15の左右の第2壁部152の間から貫通孔150に嵌め込まれてキャリア15に取り付けられる。キャリア15は、上側の前後左右を上側板ばね14によって、下側の前後左右を下側板ばね17によって支持されている。レンズ体5とこれを支持するキャリア15を含む可動部の重心は、前後左右の上側板ばね14及び下側板ばね17のほぼ中心にある。
The
キャリア15の左右の第2壁部152の外面には、OIS用第2コイル16が設けられている。第2壁部152の後部下面には、検知用磁石21が設けられている。また、フレーム12の連結部123は、筒体151の上側部分が切り取られた部分に設けられており、X方向から見たときに、筒体151と連結部123は重なっている。
A
サスペンションワイヤ24は、ホルダ19のU字凹部193内を通り、ベース25の貫通孔300と上側板ばね14との間に架設されている。サスペンションワイヤ24の下端は、ベース25の貫通孔300に挿通されてはんだ付けされる。サスペンションワイヤ24の上端は、ホルダ19の外側で環形状を形成している上側板ばね14の先端部分に挿通されてはんだ付けされる。
The
サスペンションワイヤ24の下端部とホルダ19のU字凹部193とベース25の受部35の間には、ダンパゲルが配置されている。U字凹部193は受部35の直上に間隔をあけて設けられており、受部35とともにダンパゲル溜まりを形成している。
A damper gel is arranged between the lower end of the
可動部を構成するOIS用第2コイル16と中間部材を構成するOIS用磁石18は、互いに向かい合っている。OIS用第2コイル16に電流が流れると、OIS用第2コイル16には、Y方向の電磁力が発生し、可動部が、中間部材に対して、Y方向に動く。Y方向検知用ホール素子は、対向する検知用磁石21の磁界を検知し、検知結果を示す信号を出力する。この信号は、Y方向検知用ホール素子に対する検知用磁石21のY方向の位置に対応する。
The OIS
中間部材を構成するOIS用磁石18と固定部を構成するOIS用第1コイル13は、互いに向かい合っている。OIS用第1コイル13に電流が流れると、OIS用第1コイル13には、Z方向の電磁力が発生し、OIS用磁石18には、その反作用の力が生じて、中間部材が、固定部に対して、Z方向に動く。Z方向検知用ホール素子は、対向するOIS用磁石18の磁界を検知し、検知結果を示す信号を出力する。この信号は、Z方向検知用ホール素子に対するOIS用磁石18のZ方向の位置に対応する。
The
中間部材を構成するAF用磁石20と固定部を構成するAF用コイル22は、互いに向かい合っている。AF用コイル22に電流が流れると、AF用コイル22には、X方向の電磁力が発生し、AF用磁石20には、その反作用の力が生じて、中間部材が、固定部に対して、X方向に動く。X方向検知用ホール素子は、対向するAF用磁石20の磁界を検知し、検知結果を示す信号を出力する。この信号は、X方向検知用ホール素子に対するAF用磁石20のX方向の位置に対応する。
The
本実施形態におけるレンズ駆動装置1は、第1金属部材33が埋め込まれたベース25と、ベース25の上に配置された回路基板であるFPC23と、レンズ体5をベース25に対して移動させるための駆動源であるOIS用第2コイル16に電気接続するサスペンションワイヤ24とを具備し、第1金属部材33は、FPC23及びサスペンションワイヤ24と、上下方向から見たときに互いに異なる位置で電気接合固定されている。よって、サスペンションワイヤ24はFPC23に電気接続され且つベースに埋め込まれた第1金属部材33に固定されることになり、サスペンションワイヤ24の安定した支持特性を得ることができるレンズ駆動装置1を提供することができる。
The lens driving device 1 in the present embodiment is for moving the base 25 in which the
なお、上記実施形態において、第1金属部材31を、第1金属部材33と同じ形状の、貫通孔300が2つあるものにしてもよい。この場合、2つある貫通孔300のうちの1つの貫通孔300にサスペンションワイヤ24の下端を通してはんだ付けし、もう一つの貫通孔300を使わないようにしてもよい。また、被写体からの光がプリズムやミラーにより反射されないレンズ駆動装置に用いてもよい。
In the above embodiment, the
また、ベース25に受部35を設けずに、ホルダ19のU字凹部193とベース25の上面との間にダンパゲルが配置されるようにしてもよい。
Further, the damper gel may be arranged between the
1 レンズ駆動装置
2 カメラ装置
3 画像センサ
4 ミラー
5 レンズ体
9 スマートフォン
11 ケース
12 フレーム
13 OIS用第1コイル
14 上側板ばね
15 キャリア
16 OIS用第2コイル
17 下側板ばね
18 OIS用磁石
19 ホルダ
20 AF用磁石
21 検知用磁石
22 AF用コイル
23 FPC
24 サスペンションワイヤ
25 ベース
30 金属板部材
31、33 第1金属部材
35 受部
36 凸部
37 38 39 収容空間
110 第1開口
120 第2開口
121 立ち上げ部
122 水平部
123 連結部
126 第2金属部材
150 貫通孔
151 筒体
152 第2壁部
190 ホルダ開口
191 枠部
192 第1壁部
193 U字凹部
250 起立部
253 開口部
300 貫通孔
320 パッド
1
24
Claims (11)
前記ベースの上に配置された回路基板と、
レンズ体を前記ベースに対して移動させるための駆動源に電気接続するサスペンションワイヤと
を具備し、
前記金属部材は、前記回路基板及び前記サスペンションワイヤと、上下方向から見たときに互いに異なる位置で電気接合固定されている
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 A base with embedded metal parts and
The circuit board placed on the base and
It is equipped with a suspension wire that is electrically connected to a drive source for moving the lens body with respect to the base.
The lens driving device is characterized in that the metal member is electrically joined and fixed to the circuit board and the suspension wire at different positions when viewed from above and below.
前記サスペンションワイヤは、前記2つの貫通孔のうちの一方の貫通孔にその下端部分が挿入されて下面側から前記金属部材にはんだ付けされて電気接合固定され、
前記回路基板は、前記2つの貫通孔のうちの他方の貫通孔を介して下面側から前記金属部材にはんだ付けされて電気接合固定される
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。 The metal member has two through holes that penetrate in the vertical direction.
The lower end portion of the suspension wire is inserted into the through hole of one of the two through holes and soldered to the metal member from the lower surface side to be electrically joined and fixed.
The lens driving device according to claim 1, wherein the circuit board is soldered to the metal member from the lower surface side through the through hole of the other of the two through holes and is electrically joined and fixed. ..
ことを特徴とする請求項2に記載のレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 2, wherein the other through hole is larger than the one through hole.
ことを特徴とする請求項2に記載のレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 2, wherein the periphery of the through hole in the metal member is bent downward to form a solder accommodating space.
ことを特徴とする請求項4に記載のレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 4, wherein each of the accommodation spaces is formed in a truncated cone shape centered on the through hole.
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 1, wherein the circuit board is provided with a pad for electrical connection, and the pad is soldered to the metal member.
ことを特徴とする請求項6に記載のレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 6, wherein the pad is connected to an external power source.
前記かキャリアに取り付けられる前記駆動源であるコイルと、
前記サスペンションワイヤと前記コイルに電気接続される板ばねと、をさらに具備する
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。 A carrier having a mounting portion for mounting the lens body, and
The coil, which is the drive source attached to the carrier,
The lens driving device according to claim 1, further comprising the suspension wire and a leaf spring electrically connected to the coil.
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 1, wherein an electric component is attached to the lower surface of the circuit board, and a storage space for the electric component is provided in the base.
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